论文部分内容阅读
柔性电子产品(如折叠手机、卷曲电视、FIRD标签等)迅速发展,其必然要求器件在承受了数万次的弯折、撕扯、摩擦等机械作用后任然能保持各功能层的性能,这其中基材是后续进行功能材料复合的基础,是保证器件高机械性能的关键。目前主流的基底材料是石化来源塑料高分子材料,他们中的绝大部分热稳定性不佳、不够环保,同时在制备电极过程中塑料基底材料和导电材料间的弱范德华力导致粘附性差,需要预处理或者后续处理来改善这一缺点。纳米纤维素作为绿色、天然纤维素的一种重要衍生物,以其优异的机械性能,尺寸可控、热稳定性和化学可修饰等优异性能应用于模板材料、光学材料、医学材料等诸多领域。由其制备出的柔性透明纳米纸已经被证实是一种性能良好的基底材料。因此,受Ag-S键理论的启发,提出了一种新型巯基化纤维素纳米纸基材,可通过一种便捷的印刷方法来提高与Ag纳米油墨的粘合强度。该基材是使用巯基化改性的纳米纤维素制成的,具有优异的光学性能(550 nm时约为85%),超小表面粗糙度(3.47 nm)和较高的热尺寸稳定性(至少90°C)。然后在其表面分别印刷纳米银颗粒(AgNP)墨水和纳米银线(AgNW)墨水,制备电极材料具体应用如下:(1)通过用硼氢化钠还原硝酸银来制备AgNP油墨。并且可以使用简单的掩模印刷工艺轻松地在NFC-HS基材表面上进行图案化。它可以主动吸引并牢固地粘合Ag纳米粒子,这使得无需使用油墨粘合剂就可以印刷导电油墨,并形成牢固的基体-油墨粘合力,甚至在经受数十次胶带剥离循环和一千多次弯曲循环后仍保持2×10-4Ω·cm的优异稳定电导率。同时NFC-HS膜在至少90°C的温度上限下具有较高的热稳定性尺寸。这项工作可能会导致探索使用新开发的纳米纸基材制造高性能柔性电子产品的新机会。(2)以AgNO3为银源、在的乙二醇(EG)体系中反应,制备出长度在20μm左右,平均直径38nm的纳米银线,分散在乙醇中制备出分散性良好的AgNW墨水。通过旋涂法制备银膜方阻为25Ω/sq时,透光率可达84.2%。制备的NFS-HS基纳米银线导电膜,即使经过60次撕扯也没有观察到明显的脱离现象,方阻也无明显变化。证明了NFC-HS纳米纸基材由于其巯基与AgNW的强结合能力而具有优于PET基材的优势。